МНОГОСТУПЕНЧАТОЕ СЖАТИЕ

С ростом степени сжатия в цилиндре увеличивается и температура газа в конце сжатия. При степени сжатия = 8 температура в цилиндре может достигать (443 493) К. Поэтому, на практике не делают степень сжатия в одном цилиндре более 7. Для получения более высоких степеней сжатия одним компрессором применяют многоступенчатое сжатие. Схема двухступенчатого сжатия приведена на рис. 5.8.

Рис. 5.8. Двухступенчатое сжатие

Сжатие газа сначала происходит в первом цилиндре 1, а затем сжатый газ попадает во второй цилиндр 2 через холодильник 3. Холодильник обычно представляет собой трубку с большой площадью внешней поверхности (змеевик), которая обдувается атмосферным воздухом.

Необходимость промежуточного охлаждения воздуха обусловлена двумя основными причинами: во-первых, так процесс наиболее приближается к изотермическому, во-вторых, это необходимо для улучшения условий работы смазки компрессора.

Приводятся в движение поршни посредством шатунов, соединённых с коленчатым валом 4. Для сглаживания пульсаций вращающего момента и скорости на валу устанавливается маховик 5.

При z ступенях сжатия (z последовательно соединённых цилиндрах) давление на выходе компрессора будет определяться выражением:

p_z+1=p₁ε^z,

где p_z+1 – давление на выходе z-го цилиндра.

Следовательно, если известны начальное (обычно атмосферное) и конечное давления, то степень повышения давления на каждой из ступеней определяется как:

Если считать, что процессы сжатия во всех цилиндрах происходят изотермически, то рабочие объёмы цилиндров должны изменяться обратнопропорционально давлениям.:

где V_i – рабочий объём i-го цилиндра.